DE1962640A1

DE1962640A1 - Bautenschutzfolie

Info

Publication number: DE1962640A1
Application number: DE19691962640
Authority: DE
Inventors: Heinz Berbner; Eike Leggewie; Heinrich Mack; Wild Heinz Oskar; Guenther Dipl-Ing Wurl
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1969-12-13
Filing date: 1969-12-13
Publication date: 1971-06-24

Description

Bautenschutzfolie Die Erfindung betrifft eine Folie, die auf einer Pläche pilzförmige Noppen aufweist. Noppen und Folie bestehen aus einer thermoplastischen Formmasse, die als wesentliche Bestandteile Bitumen und ein Olefinpolymerisat enthält. Die Noppenfolie wird im Bauwesen als Bautenschutzfolie verwendet.
Es ist bekannt, extrudierte oder kalandrierte Folien aus hochpolymeren Stoffen, vorzugsweise aus Polyvinylchlorid, Polyisobutylen, Polychloropren und Butylkautschuk in großem Umfang als Bautenschutzfolien zu verwenden, beispielsweise zur Abdeckung und Abdichtung von Flachdächern, zur Abdichtung von wasserführenden Kanälen, Druckstollen, Betonrohrleitungen, oder in Form von Wannen oder als Auskleidungen in Bauwerken, die gegen das Eindringen von Wasser geschützt werden sollen (Keller, Verkehrsbauwerke u.ä.).
Die Verlegetechnik, insbesondere die Art der Befestigung der Folien auf dem Untergrund, führt in der Praxis oft zu großen Schwierigkeiten, vor allem wenn die Bahnen auf nassem Beton befestigt werden sollen. Es sind noch keine heiß- oder kaltverarbeitbare Klebstoffe bekannt, die eine ausreichend gute Haftfestigkeit ergeben An senkrechten Wänden oder über Kopf müssen Dichtungsbahnen häufig angenagelt werden. Bekannt sind auch druckknopfartige Formteile aus halbharten Kunststoffen, z.B. Polyäthylen, wobei der Sockel am Beton befestigt und das Oberteil über die Folie gestülpt und mit dieser zusammen über den Sockel geklemmt wird. Gebräuchlich sind ferner Dichtungsbahnen mit schwalbenschwanzförmigen, in Extrusionsrichtung verlaufenden Rippen; als Gegenstücke dienen U-förmige Profilschienen aus fbxiblem Material, z.B. aus weichgemachtem Polyvinylchlorid.
Bei der Verlegung werden erst die Klemmschienen im Abstand der Folienrippen am Untergrund befestigt. Dann werden die Rippen gegen die auffedernden Schienen gedrückt und infolge der Hinterschneidung formschlüssig festgehalten. Bekannt sind auch Ausführungen, bei denen Folien mit schwalbenschwanzförmigen, durchlaufenden Rippen auf Spezialschalungen aufgelegt, festgeklemmt und in diesem Zustand einbetoniert werden.
Die bisher angewendeten Verfahren sind relativ aufwendig und mit einem großen Unsicherheitsfaktor behaftet. Im Falle des Annagelns müssen alle Durchdringungen der Folie nachträglich sorgfältig abgedichtet werden. Folien mit Rippen haben den wesentlichen Nachteil, daß die Rippen nicht so eng gesetzt werden können, wie dies wünschenswert wäre. Verwendet man nämlich derartige Folien, so bilden sich in der Regel durchhängende Foliensäcke, die bei der weiteren Bauaufführung einer großen Beschädigungsgefahr ausgesetzt sind. Das Einbetonieren der Rippen führt zu einer unerwünscht strammen Fixierung der Dichtungsbahnen, die beim Auftreten von Rissen im Untergrund, insbesondere bei quer zu den Rippen verlaufenden Rissen, leicht überdehnt und dadurch zerstört wird.
Aufgabe der Erfindung war es, eine Folie aufzuzeigen, die für Isolierungszwecke im Bauwesen geeignet und leicht zu verlegen ist. An die Folie wird außerdem die Forderung gestellt, daß sie beim Auftreten von Rissen im Untergrund nicht reißt. Die Masse, aus der die Noppenfolie besteht, muß eine ausreichende Festigkeit und chemische Beständigkeit besitzen, kerbunempfindlich sein und darf unter dem Druck, der während des Einbetonierens auf der Schalung lastet, nicht verfließen.
Es wurde gefunden, daß diese Aufgabe mit einer Noppenfolie gelöst wird, wenn der Mittenabstand (1) von Noppe zu Noppe 15 bis 150 mm beträgt, die einzelnen Noppen eine Höhe (2) von 5 bis 20 mm, eine kreisförmige, elliptische oder polygone Grundfläche an 2 dem Übergang zur Folie zwischen 15 und 300 mm2 und eine Erweiterung des Noppenendes haben, so daß der Umfang des Noppenendes das 1,3- bis 6-fache des kleinsten Schaftumfangs beträgt und die Noppenfolie hergestellt wird aus einer thermoplastischen Formmasse, die im wesentlichen besteht aus einem Gemisch aus (a) 30 bis 95 Gewichtsprozent Bitumen und (b) 70 bis4 3 Gewichtsprozent eines Homopolymerisates des Athylens oder Propylens oder eines Copolymerisates aus 30 bis 97 Gewichtsprozent Äthylen und 70 bis 3 Gewichtsprozent eines Vinylesters und/oder Acryl- und/oder Methacrylsäureesters und gegebenenfalls (c) bis zu 300 Gewichtsprozent Füllstoffen, bezogen auf die Komponenten (a) und (b).
Noppenseite der Spannt man diese Folien auf Schalungen und hinterfüllt die/Folien mit Beton, so wird die Folie nach dem Erhärten des Betons und Entfernung der Schalung am Gewölbe festgehalten. Es entstehen keine Foliensäcke. Risse im Untergrund bewirken kein Zerreißen der Folie, weil zwischen den Noppen stets genügend freie Folie vorhanden ist, um eventuell auftretende Spannungen der Folie auszugleichen.
Figur 1 zeigt eine Aufsicht auf eine der möglichen Noppenfolien, in Figur 2 ist eine einzelne Noppe dargestellt. Bezogen auf die Gesamtfläche der Folie beträgt die Summe der Noppengrundflächen zwischen etwa 0,1 und 10, vorzugsweise zwischen 1 und 6 %. Der Noppenschaft kann eine Einschnrung aufweisen, wie in Figur 2 gezeigt. Wesentlich ist, daß der größte Umfang des Noppenendes das 1,3 bis 6-fache des kleinsten Umfangs des Noppenschaftes beträgt, damit eine deutliche Hinterscheidung vorhanden ist. Die Noppenhöhe (2) liegt zwischen 5 und 20, vorzugsweise zwischen 8 und 15 mm. Die Höhe des Noppenendes (3) beträgt 20 bis 60, vorzugsweise 30 bis 50 % der Höhe der Noppe.
Die Noppenfolie wird aus einer thermoplastischen Formmasee hergestellt, die im wesentlichen besteht aus einem Gemisch aus (a) 30 bis 95 Gewichtsprozent Bitumen und (b) 70 bis 3 Gewichtsprozent eines Olefinpolymerisates.
Das für diese Formmassen in Frage kommende Bitumen hat nach DIN r995 eine Penetration von 1 bis 300. Unter Penetration wird die Eindiingtiefe einer genormten Nadel in 1/10 mm unter den in DIN 1995 feetgelegten Bedingungen verstanden. Als Bitumen verwendet man sowohl gewöhnliches Destillationsbitumen als auch geblasene oder unter Hochvakuum destillierte Bitumensorten-.
Als Olefinpolymerisate kommen Homopolymerisate des Äthylens, die entweder nach dem Hoch oder Niederdruckpolymerisationsverfahren hergestellt werden sowie Homopolymerisate des Propylens in Frage. Geeignet sind vor allem Copolymerisate des Äthylens mit anderen äthylenisch ungesättigten Verbindungen. Vor allem verwendet man Copolymerisate aus 30 bis 97 Gewichtsprozent Äthylen und 70 bis 3 Gewichtsprozent eines Vinylesters und/oder eines Acryl- und/oder eines Methacrylsäureesters, die sich von Alkoholen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen ableiten. Als Vinylester verwendet man vor allem Vinylacetat und Vinylpropionat. Für spezielle Anwendungen kommen auch Terpolymerisate, z.B.
aus Äthylen, einem Acrylester und Acrylsäure sowie Mischungen verschiedener Polymerisate in Betracht.
Mischungen aus Bitumen und Olefinpolymerisaten sind im Handel erhältlich oder können leicht durch Mischen der angegebenen Komponenten bei Temperaturen von 140 bis 2500C in üblichen Apparaturen hergestellt werden. Die Formmassen können gegebenenfalls Füllstoffe, Gleitstoffe, Alterungsschutzmittel oder Verstärkungsstoffe wie Glas- oder Steinwolle oder Asbestfasern enthalten.
Als Füllstoffe kommen vor allem Kieselgelpulver, Ruß, Schiefer mehl5 Gips, Kreide, Talkum, Asbest, Glaspulver, Titandioxid, Zinkoxid, Chromoxid sowie Holzmehl oder Holzspähne in Betracht.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Noppenfolie (vgl. Figur 3) wird die thermoplastische Formmasse beispielsweise in einem Extruder (4) bei Temperaturen zwischen 100 und 1600C aufgeschmolzen und über eine Breitschlitzdüse als endloses Band ausgetragen.
Dem Extruder ist ein Kalander (5) nachgeschaltet, der mit 3 Walzen (6), (7) und (8) bestückt ist. Die mittlere Walze (Prägewalze) (7) ist mit zahlreichen Senkungen versehen. Der Abstand der Senkungen beträgt 15 bis 150 mm, der Senkungsdurchmesser 5 bis 20 mm und die Senkungstiefe 5 bis 25 mm. Es ist vorteilhaft, die Senkungen schwach konisch auszubilden und die Walzen intensiv zu kühlen. Die Foliendicke wird durch den Spalt zwischen unterer und mittlere Walze, die Anzahl und Größe der Noppen durch die mittlere Walze (7) bestimmt. Extruderausstoß und Abzugsgeschwindigkeit werden so aufeinander abgestimmt, daß vor den Kalanderwalzen (6) und (7) ein Wulst entsteht, der zum Ausfüllen der Senkungen in der Kalanderwalze (7) ausreicht. Beim Passieren des Walzenspaltes wird die heiße Masse unter dem Druck der Kalanderwalze in die Senkungen gepreßt und in der Walze abgekühlte Die Walzenballenenden werden nicht mit Senkungen versehen. Es entsteht so eine Bautenschutzfolie, die beidseitig einen 5 bis 10 cm breiten, noppenfreien Randstreifen aufweist. Die Randstreifen dienen zum Verschweißen der Folien untereinander. Die Folienrückseite kann vorteilhaft mit Preßluft (9) gekühlt werden. Nach dem Kalander schließt sich eine Rollenbahn (10) und ein Quetschwalzenpaar (11) und (1-2) an. Die Noppenfolie wird am Ende der Kühlstrecke mit einem stufenlos regelbaren Strahler (13) nochmals aufgeheizt. Der Spalt zwischen den Walzen (11) und (12) wird so eingestellt, daß die Noppen beim Durchlaufen auf etwa 3/4 bis 2/3 ihrer ursprünglichen Höhe gestaucht werden.
Für einige Anwendungen ist es erforderlich, die Noppenfolie auf der glatten Seite mit anderen Kunststoff-Folien zu kaschieren, beispielsweise mit Folien aus Polyvinylchlorid, Polyvinylfluorid, Polyisobutylen, Butylkautschuk, Polyamid oder Polyäthylen. Die Dicke dieser Folien liegt zwischen 0,1 und 3 mm. Die aufkaschierten Folien sollen eine höhere Reißfestigkeit als die Noppenfolie haben. Diese Bedingung wird erfüllt durch die Auswahl des Polymerisates bzw. durch die Stärke der Folie, die man aufkaschiert.
Die Verbindung der Noppenfolie mit den Kunststoff-Folien erfolgt nach bekannten Methoden, entweder durch Erhitzen der Trägerbahn oder durch Auftragen von Haftvermittlern auf die Trägerbahn. Um besonders widerstandsfähige Noppenfolien herzustellen, kann man zwischen der bitumenhaltigen Schicht und der aufkaschierten Kunststoff-Folie vorteilhaft weitere Verstärkungselemente, wie Maschendraht, grobmaschige Gewebe aus Glasfasern oder aus synthetischen Fasern einbetten. Solche Kombinationsfolien werden vorzugsweise dann verwendet, wenn man Bahnen mit einer höheren Zugfestigkeit oder einer höheren Oberflächenhärte benötigt. FAr die Auskleidung von Trinkwasser- oder Schwimmbecken kommen vor allem kaschierte Folien in Frage.
Bei der Herstellung mehrlagiger Dichtungsbahnen wird vorteilhaft gemäß Figur 4 verfahren. Die vorgefertigte Kunststoff-Folie, die auf die Noppenfolie kaschiert werden soll, wird in ein abbremsbares Lager (14) am Kalandergestell eingehängt und vor dem Einlauf in den Kalanderwalzenspalt mit einem Strahler (15) vorgewärmt. Soll die Bahn noch weitere Verstärkungselemente, beispielsweise Maschendraht, grobmaschige Gewebe aus Gla s- oder synthetischen Fasern enthalten, so können sie in analoger Weise von einer Rolle (16) abgewickelt werden.
Die genoppte Folie wird vorteilhaft als Dichtungselement in Form eines Folienteppichs eingesetzt. Der Teppich besteht in der Regel aus mehreren Bahnen, die vor dem Einbau thermoplastisch miteinander verschweißt werden. Dazu werden die 30 bis 50 mm breiten noppenfreien Randstreifen übereinandergelegt und unter Wärme und Druck verbunden.
Die Bautenschutzfolie kann auf Schalungselemente aufgelegt und an den Rändern befestigt werden. Die glatte Polienoberfläche liegt dabei auf der Schalung auf, die Noppen ragen in den später mit Beton zu füllenden Hohlraum hinein. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung dieser dehnfähigen Folie auf spreizbaren Schalungen, beispielsweise im Tunnelbau. Durch das Spreizen der Schalung wird die Folie gespannt und kann leicht faltenfrei -eingebaut werden.
Die Haftfestigkeit im ausgehärteten Beton ist abhängig von der Noppenform, der Anzahl der Noppen und der Zusammensetzung des Betons.-Beispiel 1 Je 50 Gewichtsteile eines Copolymerisates aus 80 Gewichtsprozent Äthylen und 20 Gewichtsprozent Acrylsäure-n-butylester und Bitumen einer Penetration von 80 werden bei 2200(3 gemischt und anschließend bei einer Temperatur von 1300(3 in der in Figur 3 dargestellten Apparatur zu einer Noppenfolie verarbeitet. Die Folie hat eine Reißfestigkeit von 42 Kp/cm2, eine Reißdehnung von 950 ffi und eine Shore-Härte A von 70. Die Prägewalze (7) wird so gewählt, daß die Noppen einen mittleren Abstand von 20 mm haben und im nichtgestauchten Zustand einen mittleren Jurchmesser von 6 mm und eine Höhe von 7 mm besitzen. Nach dem Stauchen auf 5 mm Höhe mit Hilfe der Walze (13) haben die Noppen eine Höhe von 5 mm.
Das Noppenende hat einen Umfang von ca. 30 mm, der Noppenschaft wird durch das Stauchen nicht verändert, sein Umfang beträgt ca.
20 mm. Wird diese Folie auf-eine Schalung aufgespannt, und in Beton B 225 (hergestellt nach DIN 1048) mit Zuschlagstoffen der Körnung 0/15 einbetoniert, so wird eine Haftfestigkeit von 2 8000 kg/m2 erzielt.
Beispiel 2 In Figur 4 ist die Herstellung einer Noppenfolie, die mit einer Polyathylenfolie kaschiert ist, schematisch dargestellt. Eine 1 mm dicke Folie aus Polyäthylen, das eine Dichte von 0,945 g/ 3 cm und einen Schmelzindex von (190/20) von 6 hat, wird auf eine bitumenhaltige Schicht, aus der auch die Noppen bestehen, kaschiert. Die Polyäthylenfolie hat eine Reißfestigkeit von 240 kg/cm2, eine Reißdehnung von 280 % und eine Shore-C-Härte von 95.
Bei einer Temperatur von 15000 extrudiert man eine Mischung aus 40 Gewichtsteilen Bitumen einer Penetration von 80 und 60 Gewichtsteilen Hochdruckpolyäthyle, das eine Dichte von 0,918 g/cm3 und einen Schmelzindex (190/2) von 1,5 hat. Diese Folie hat eine Dicke von 1 mm und eine Breite von 100 cm, eine Reißfestigkeit von 48 kp/cm2, eine Reißdehnung von 350 % und eine Shore-A-Härte vcn 80. Die Temperatur der extrudierten Masse beträgt etwa 15000, die Polyäthylenfolie wird mit Hilfe von Strahlern (15) (vgl. Figur 4) auf 10000 erwärmt. Auf der extrudierten bitumenhaltigen Kasse wird, wie in Figur 4 skizziert, mit Hilfe der Prägewalze (7) das Noppenmuster der Folie hergestellt. Gleichzeitig wird die Noppenfolie mit der Polyethylenfolie kaschiert. Die Noppen werden dann mit Hilfe des Strahlers (13) aufgeheizt und anschließend gestaucht. Verwendet man die gleiche Prägewalze (7) wie in Beispiel 1 und staucht die Noppen um den gleichen Betrag mit Hilfe der Walze (11), so benötigt man eine Kraft von 8 000 kg/m2, ein die Folie vier Wochen nach dem Einbetonieren vom Betonkörper al)zireiBen.

Claims

Patentansprüche

1. Noppenfolie für das Bauwesen, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittenabstand von Noppe zu Noppe 15 bis 150 mm beträgt, de einzelnen Noppen eine Höhe von 5 bis 20 mm, eine kreisförmige, elliptische oder polygone Grundfläche an dem Übergang zur-Folie zwischen 15 und 300 mm2 und eine Erweiterung des Noppenendes haben, so daß der Umfang des Noppenendes das 1,3- bis 6-fache des kleinsten Schaftumfangs beträgt und die Noppenfolie hergestellt wird aus einer thermoplastischen Formmasse, die im wesentlichen besteht aus einem Gemisch aus (a) 30 bis 95 Gewichtsprozent Bitumen und (b) 70 bis 3 Gewichtsprozent eines Homopolymerisates des Äthylens oder Propylens oder eines Copolymerisates aus 30 bis 97 Gewichtsprozent Äthylen und 70 bis 3 Gewichtsprozent eines Vinylesters und/oder Acryl- und/oder Methacrylsäureesters und gegebenenfalls (c) bis zu 300 Gewichtsprozent Füllstoffen, bezogen auf die Komponenten (a) und (b).

2. Folie gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Noppenfolie mit einer Kunststoff-Folie, die eine höhere Reißfestigkeit als die Noppenfolie hat, kaschiert wird.

3. Folie gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Noppenfolie und der aufkaschierten Folie Verstärkungselemente eingebettet sind.

Zeichn.